Ενισχυτές σωλήνων: χαρακτηριστικά και αρχή λειτουργίας

Πολλοί από εμάς έχουμε ακούσει για τον «ήχο σωλήνα» και αναρωτηθήκαμε γιατί οι λάτρεις της μουσικής από όλο τον κόσμο στις μέρες μας προτιμούν να ακούν μουσική μαζί τους.

Ποια είναι τα χαρακτηριστικά αυτών των συσκευών, ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους;

Σήμερα θα μιλήσουμε για το πώς να επιλέξετε τον σωστό ποιοτικό ενισχυτή σωλήνα.

Ένας ενισχυτής σωλήνα κενού χρησιμοποιείται για την αύξηση των χαρακτηριστικών ισχύος των μεταβλητών ηλεκτρικών σημάτων χρησιμοποιώντας ραδιοσωλήνες.

Οι ραδιοσωλήνες, όπως και πολλά άλλα ηλεκτρονικά στοιχεία, έχουν μια πολύ πλούσια ιστορία. Με την πάροδο των ετών από τη δημιουργία τους μέχρι σήμερα, υπήρξε μια σημαντική εξέλιξη της τεχνολογίας. Όλα ξεκίνησαν στις αρχές του 20ου αιώνα και η παρακμή της λεγόμενης "εποχής των σωλήνων" έπεσε στη δεκαετία του '60, ήταν τότε που η τελευταία εξέλιξη είδε το φως και σύντομα άρχισαν να κατακτούν πιο σύγχρονα και φθηνότερα τρανζίστορ η ραδιοφωνική αγορά παντού.

Ο πρώτος τύπος σωλήνα που σχεδιάστηκε ειδικά για ενισχυτές ήταν οι τρίοδοι. Ο αριθμός τρία στο όνομά τους εμφανίστηκε για κάποιο λόγο - αυτός είναι ο αριθμός των ενεργών εξόδων που έχουν. Η αρχή λειτουργίας των στοιχείων είναι πολύ απλή: μεταξύ της καθόδου και της ανόδου του ραδιοσωλήνα, μια πηγή ηλεκτρικού ρεύματος συνδέεται σε σειρά και γίνεται η αρχική περιέλιξη του μετασχηματιστή και η ακουστική θα συνδεθεί ήδη στο επόμενη δευτερεύουσα περιέλιξη. Ένα ηχητικό κύμα εφαρμόζεται στο πλέγμα του ραδιοσωλήνα, τη στιγμή που εφαρμόζεται η τάση στις αντιστάσεις, ένα ρεύμα ηλεκτρονίων περνά μεταξύ της ανόδου και της καθόδου. Το πλέγμα, τοποθετημένο ανάμεσά τους, εξάγει αυτό το ρεύμα και, κατά συνέπεια, αλλάζει την κατεύθυνση, το επίπεδο και την ισχύ του σήματος εισόδου.

Κατά τη λειτουργία των τριοδίων σε διάφορους τομείς, προέκυψε η ανάγκη βελτίωσης των τεχνικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών τους. Ειδικότερα, ένα από αυτά ήταν η ικανότητα διεκπεραίωσης, οι παράμετροι της οποίας περιόρισαν σημαντικά την πιθανή συχνότητα λειτουργίας των ραδιοσωλήνων. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι μηχανικοί δημιούργησαν τετρόδους - ραδιοσωλήνες που είχαν τέσσερα ηλεκτρόδια μέσα στη δομή τους, καθώς στο τέταρτο χρησιμοποιήθηκε ένα πλέγμα θωράκισης που παρεμβάλλεται μεταξύ της ανόδου και του κύριου πλέγματος ελέγχου.

Αυτό ικανοποίησε πλήρως τους προγραμματιστές εκείνη την εποχή, κύριος στόχος τους ήταν να δημιουργήσουν μια συσκευή που θα επέτρεπε στους δέκτες να λειτουργούν στην περιοχή συχνοτήτων βραχέων κυμάτων. Ωστόσο, οι επιστήμονες συνέχισαν να εργάζονται στον εξοπλισμό, χρησιμοποίησαν ακριβώς την ίδια προσέγγιση - δηλαδή πρόσθεσαν ένα άλλο, πέμπτο, πλέγμα στη δομή εργασίας του ραδιοσωλήνα και το τοποθέτησαν μεταξύ της ανόδου και του πλέγματος θωράκισης. Αυτό ήταν απαραίτητο για να σβήσει την αντίστροφη κίνηση των ηλεκτρονίων προς την κατεύθυνση από την άνοδο προς το ίδιο το πλέγμα. Χάρη στην εισαγωγή αυτού του πρόσθετου στοιχείου, η διαδικασία ανεστάλη, έτσι οι παράμετροι εξόδου του λαμπτήρα έγιναν πιο γραμμικές και η ισχύς αυξήθηκε. Έτσι προέκυψαν οι πεντόδες. Χρησιμοποιήθηκαν στο μέλλον.

Πριν μιλήσουμε για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ενισχυτών σωλήνων, αξίζει να σταθούμε λεπτομερέστερα στους μύθους και τις παρανοήσεις που υπάρχουν στους λάτρεις της μουσικής.Δεν είναι μυστικό ότι πολλοί λάτρεις της υψηλής ποιότητας μουσικής έχουν αμφιβολίες και είναι πολύ δύσπιστοι για τέτοιες συσκευές.

Οι ενισχυτές σωλήνων είναι εύθραυστοι.

Στην πραγματικότητα, μια τέτοια δήλωση δεν έχει απολύτως επιβεβαιωθεί με κανέναν τρόπο. Εξάλλου, δεν θα χρησιμοποιήσετε μαγνητόφωνο της δεκαετίας του '60 του περασμένου αιώνα, αλλά υψηλής ποιότητας σύγχρονο εξοπλισμό, στη δημιουργία του οποίου οι μηχανικοί δίνουν ιδιαίτερη προσοχή στην αξιοπιστία των δομικών μονάδων. Όλα τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενισχυτών περνούν την πιο αυστηρή επιλογή και έχουν σχεδιαστεί για ενεργή λειτουργία για 10-15 χιλιάδες ώρες και αν τα χρησιμοποιείτε χωρίς φανατισμό, τότε αυτός ο εξοπλισμός θα διαρκέσει σχεδόν για πάντα.

Ο σωλήνας έχει πολύ λίγα μπάσα.

Όπως λένε, ήταν πολύ παλιά και δεν ήταν αλήθεια. Οι εποχές που οι κατασκευαστές εξοικονομούσαν μετασχηματιστές έχουν περάσει προ πολλού, οι σύγχρονοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν μόνο υψηλής ποιότητας σίδηρο και προσεγγίσεις υψηλής τεχνολογίας για τη σύνθεση των προϊόντων τους.

Οι λάμπες μπορούν να αλλάξουν τον ήχο.

Εδώ συμφωνούμε σε πολλά πράγματα. Ναι, οι ραδιοσωλήνες έχουν τον δικό τους τόνο φωνής, επομένως ο προγραμματιστής, όταν τους κατασκευάζει, πρέπει να έχει μεγάλη εμπειρία με τέτοια σχέδια και γνώση των αρχών λειτουργίας τους. Σας διαβεβαιώνουμε ότι σε μια ποιοτική αντίσταση θα είναι αρκετά δύσκολο να πιάσετε τη μία ή την άλλη τονικότητα.

Η τιμή ενός δέκτη σωλήνα είναι συγκρίσιμη με αυτή ενός αυτοκινήτου.

Αυτό δεν είναι απολύτως αληθές, καθώς πολλά εξαρτώνται από τον κατασκευαστή: όσο πιο προσεκτικά και σχολαστικά καταφέρει να δημιουργήσει τον ενισχυτή του, τόσο υψηλότερο θα είναι το κόστος του προϊόντος.

Οι ενισχυτές σωλήνων έχουν πολλά πλεονεκτήματα· ορισμένα γεγονότα μιλούν υπέρ αυτού του εξοπλισμού.

• Σχετική απλότητα σχεδιασμού... Η αρχή λειτουργίας αυτών των συσκευών είναι πολύ πιο απλή από αυτή των μοντέλων τύπου inverter, αντίστοιχα, η δυνατότητα επισκευής και το κόστος της σε αυτή την περίπτωση είναι πολύ πιο κερδοφόρα.
• Μοναδική αναπαραγωγή ήχουχάρη σε μια σειρά ηχητικών εφέ, συμπεριλαμβανομένου του μεγάλου δυναμικού εύρους, των βελτιωμένων ομαλών μεταβάσεων και της ευχάριστης υπερέντασης.
• Αντίσταση βραχυκυκλώματος υπό την επίδραση των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας.
• Όχι σφύριγμα τυπικό για ενισχυτές ημιαγωγών.
• Κομψή σχεδίαση, χάρη στον οποίο οποιοσδήποτε ενισχυτής θα ταιριάζει αρμονικά σε μια ποικιλία εσωτερικών χώρων.

Ωστόσο, δεν μπορεί να ειπωθεί ότι ο ενισχυτής σωλήνα είναι το επίκεντρο ορισμένων πλεονεκτημάτων. Οι λαμπτήρες έχουν επίσης τα μειονεκτήματά τους:

• εντυπωσιακές διαστάσεις και συμπαγές βάρος, αφού οι λαμπτήρες είναι πολύ μεγαλύτεροι από τα τρανζίστορ.
• υψηλό επίπεδο θορύβου κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού.
• Για να επιτευχθεί ο βέλτιστος τρόπος λειτουργίας αναπαραγωγής ήχου, η λάμπα χρειάζεται λίγο χρόνο για να προθερμανθεί.
• αυξημένη αντίσταση εξόδου, αυτός ο παράγοντας περιορίζει σε κάποιο βαθμό το εύρος χρήσης των ακουστικών συστημάτων με τα οποία μπορούν να συνδυαστούν οι ενισχυτές σωλήνων.
• μικρότερη, σε σύγκριση με ενισχυτές ημιαγωγών, γραμμικότητα.
• αυξημένη παραγωγή θερμότητας.
• υψηλή κατανάλωση ενέργειας?
• Η απόδοση δεν υπερβαίνει το 10%.

Ωστόσο, ο μοναδικός ηχητικός χρωματισμός που επιτυγχάνεται όταν χρησιμοποιείται τέτοιος εξοπλισμός αντισταθμίζει σε μεγάλο βαθμό όλα τα παραπάνω μειονεκτήματα.

Ας επιστρέψουμε στην ιστορία των ενισχυτών σωλήνων. Όλοι οι παραπάνω τύποι δομών με τη μία ή την άλλη μορφή έχουν βρει την εφαρμογή τους σε σύγχρονο εξοπλισμό ήχου. Για πολλά χρόνια, οι μηχανικοί ήχου έψαχναν τρόπους να τα χρησιμοποιήσουν και πολύ γρήγορα κατέληξαν στην κατανόηση ότι το τμήμα της ενσωμάτωσης του πλέγματος διαλογής της πεντόδου στο κύκλωμα λειτουργίας του ενισχυτή είναι ακριβώς το όργανο που μπορεί να αλλάξει ριζικά τη φύση της λειτουργίας του .

Όταν το πλέγμα συνδέεται με την κάθοδο, προκύπτει ένα τυπικό καθεστώς πεντόδου, αλλά αν το αλλάξετε στην άνοδο, τότε αυτή η πεντόδα θα λειτουργήσει ως τρίοδος... Χάρη σε αυτή την προσέγγιση, κατέστη δυνατός ο συνδυασμός δύο τύπων ενισχυτών σε ένα σχέδιο με τη δυνατότητα αλλαγής των επιλογών λειτουργίας.

Στα μέσα του περασμένου αιώνα, Αμερικανοί μηχανικοί έκαναν μια πρόταση να συνδέσουν αυτό το δίκτυο με έναν ριζικά νέο τρόπο, φέρνοντάς το στις ενδιάμεσες βρύσες της περιέλιξης του μετασχηματιστή εξόδου.

Έτσι, με τους τρόπους των ραδιοσωλήνων, στην πραγματικότητα, συνέβη το ίδιο όπως πριν με τις κατηγορίες των ενισχυτών, όταν η σύνδεση των κατηγοριών Α και Β χρησίμευσε ως ώθηση για τη δημιουργία μιας συνδυασμένης κατηγορίας τύπου ΑΒ, η οποία συνδύαζε καλύτερες πτυχές και των δύο προηγούμενων.

Ανάλογα με το σχέδιο λειτουργίας της συσκευής, διακρίνονται οι ενισχυτές σωλήνων με ένα άκρο και σωλήνες ώθησης.

Τα σχέδια με ένα άκρο θεωρούνται πιο προηγμένα όσον αφορά την ποιότητα του ήχου. Ένα απλό κύκλωμα, ένας ελάχιστος αριθμός στοιχείων ενίσχυσης, δηλαδή σωλήνες, και μια σύντομη διαδρομή σήματος εξασφαλίζουν την υψηλότερη ποιότητα ήχου.

Ωστόσο, το μειονέκτημα είναι η μειωμένη ισχύς εξόδου, η οποία βρίσκεται στην περιοχή των 15 kW. Αυτό καθιστά τον περιορισμό όσον αφορά την επιλογή της ακουστικής μάλλον αυστηρό, οι ενισχυτές συνδυάζονται μόνο με εξαιρετικά ευαίσθητο εξοπλισμό, ο οποίος είναι διαθέσιμος σε συστήματα ηχείων τύπου κόρνας, καθώς και σε αρκετά κλασικά μοντέλα όπως Tannoy, Audio Note, Klipsch.

Σε σύγκριση με τους ενισχυτές push-pull μονού άκρου ακούγονται λίγο πιο τραχύ. Ωστόσο, η ισχύς τους είναι πολύ μεγαλύτερη, γεγονός που καθιστά δυνατή τη συνεργασία με μεγάλο αριθμό σύγχρονων συστημάτων ηχείων.

Βασικά, οι χρήστες προτιμούν ιαπωνικούς και ρωσικούς ενισχυτές σωλήνων. Τα κορυφαία μοντέλα μοιάζουν με αυτό.

Το Audio Note Ongaku έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• ενσωματωμένος μηχανισμός στερεοφωνικού σωλήνα.
• ισχύς ανά κανάλι - 18 W;
• τάξη Α.

Σύμφωνα με κριτικές χρηστών, αυτή η ιαπωνική αντίσταση θεωρείται μία από τις καλύτερες στην αγορά σήμερα... Από τις ελλείψεις, σημειώνεται μόνο το υψηλό κόστος του, η τιμή για τον ενισχυτή ξεκινά από 500 χιλιάδες ρούβλια.

Το Magnat MA 600 έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• ενσωματωμένος μηχανισμός στερεοφωνικού σωλήνα.
• ισχύς ανά κανάλι - 70 W;
• η παρουσία ενός φωνοσκηνικού.
• αναλογία σήματος προς θόρυβο εντός 98 dB.
• έλεγχος από το τηλεχειριστήριο.

Το McIntosh MC275 περιλαμβάνει τις ακόλουθες επιλογές:

• αντίσταση σωλήνα?
• ισχύς ανά κανάλι - 75 W;
• επίπεδο σήματος / θορύβου - 100 dB.
• ρυθμός αρμονικής παραμόρφωσης - 0,5%.

Σήμερα, η βιομηχανία προσφέρει πολλές συσκευές τύπου σωλήνα, μοντέλα χωρίς μετασχηματιστή και υβριδικά, μοντέλα τριών και αμφίδρομων, χαμηλής τάσης, χαμηλής συχνότητας που προορίζονται για οικιακή και επαγγελματική χρήση μπορούν να βρεθούν στην πώληση.

Για να βρείτε τον βέλτιστο ενισχυτή σωλήνα για τα ηχεία σας, πρέπει να δώσετε προσοχή σε ορισμένους παράγοντες.

Για την επίλυση των προβλημάτων που αντιμετωπίζει μια αντίσταση σωλήνα, μια κατάλληλη παράμετρος ισχύος θα ήταν τα 35 W, αν και πολλοί λάτρεις της μουσικής καλωσορίζουν μόνο μια αύξηση της παραμέτρου στα 50 W.

Το βέλτιστο εύρος θεωρείται ότι είναι από 20 έως 20.000 Hz, αφού είναι χαρακτηριστικό της ανθρώπινης ακοής. Σήμερα, σχεδόν όλες οι συσκευές σωλήνων στην αγορά έχουν ακριβώς τέτοιες παραμέτρους, στον τομέα Hi-End δεν είναι εύκολο να βρείτε εξοπλισμό που δεν θα έφτανε αυτές τις τιμές, ωστόσο, όταν αγοράζετε έναν ενισχυτή σωλήνα, φροντίστε να ελέγξετε σε ποιο εύρος συχνοτήτων μπορεί να ακούγεται....

Οι παράμετροι αρμονικής παραμόρφωσης έχουν θεμελιώδη σημασία κατά την επιλογή μιας συσκευής. Επιθυμητός ώστε η τιμή της παραμέτρου να μην ξεπερνά το 0,6%, και γενικά, όσο χαμηλότερη είναι αυτή η τιμή, τόσο υψηλότερης ποιότητας ήχο θα λαμβάνετε στην έξοδο.

Φυσικά, η τιμή τέτοιων προϊόντων υψηλής ποιότητας γίνεται ασύγκριτα υψηλότερη σε σύγκριση με τα μοντέλα των ανταγωνιστών, αλλά για πολλούς λάτρεις της μουσικής, το κόστος είναι συχνά δευτερεύον ζήτημα.

Οι περισσότεροι δέκτες διατηρούν μια αναλογία σήματος προς θόρυβο εντός 90 dB, θεωρείται ότι Όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η παράμετρος, τόσο καλύτερα λειτουργεί το σύστημα... Ορισμένοι κατασκευαστές δίνουν ακόμη και αναλογίες όπου το σήμα αναφέρεται σε θόρυβο με αναλογία 100.

Αυτός είναι ένας σημαντικός δείκτης, αλλά εξακολουθεί να είναι δευτερεύων, μπορείτε να του δώσετε προσοχή μόνο εάν εάν για όλους τους παραπάνω δείκτες υπάρχουν άλλες ίσες παράμετροι.

Και, φυσικά, κατά την αγορά εξοπλισμού λαμπτήρων, ορισμένοι υποκειμενικοί παράγοντες παίζουν σημαντικό ρόλο, για παράδειγμα, ο σχεδιασμός, η ποιότητα κατασκευής, καθώς και η εργονομία και το επίπεδο αναπαραγωγής ήχου. Σε αυτή την περίπτωση, οι αγοραστές κάνουν μια επιλογή με βάση τις προσωπικές τους προτιμήσεις.

Όταν επιλέγετε τις παραμέτρους ισχύος εξόδου, φροντίστε να λάβετε υπόψη τις διαστάσεις του δωματίου. Για παράδειγμα, σε ένα δωμάτιο 15 τ. m θα υπάρχουν περισσότερα από αρκετά χαρακτηριστικά ισχύος 30-50 W, αλλά πιο ευρύχωρες αίθουσες, ειδικά εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε έναν ενισχυτή με ένα ζευγάρι ηχείων, χρειάζεστε μια τεχνική στην οποία η ισχύς είναι 80 Watt.

Για να διαμορφώσετε τον ενισχυτή σωλήνα, πρέπει να αποκτήσετε έναν ειδικό μετρητή - ένα πολύμετρο και εάν ρυθμίζετε επαγγελματικό εξοπλισμό, τότε θα πρέπει να αγοράσετε επιπλέον έναν παλμογράφο, καθώς και μια γεννήτρια συχνότητας ήχου.

Θα πρέπει να ξεκινήσετε τη ρύθμιση του εξοπλισμού ρυθμίζοντας τις παραμέτρους τάσης στις καθόδους του διπλού τριόδου, θα πρέπει να ρυθμιστεί εντός 1,3-1,5 V. Το ρεύμα στο τμήμα εξόδου της τετρόδου δέσμης πρέπει να είναι στο διάδρομο από 60 έως 65 mA.

Όλες οι άλλες αντιστάσεις που αναφέρονται στο διάγραμμα μπορούν να ληφθούν οποιουδήποτε τύπου, αλλά είναι προτιμότερο να προτιμάτε τα μοντέλα C2-14.

Ακριβώς όπως στον προενισχυτή, ο διαχωριστικός πυκνωτής C3 θεωρείται το βασικό εξάρτημα, αν δεν είναι διαθέσιμο, τότε μπορείτε να πάρετε τους σοβιετικούς πυκνωτές φιλμ K73-16 ή K40U-9, αν και είναι ελαφρώς χειρότεροι από τους εισαγόμενους. Για σωστή λειτουργία ολόκληρου του κυκλώματος, τα δεδομένα επιλέγονται με ελάχιστο ρεύμα διαρροής.

Πώς να φτιάξετε έναν ενισχυτή σωλήνα με τα χέρια σας, δείτε παρακάτω.